A Wnt-t a sejtfelszínen lévő receptorok aktiválják, amelyek reakciók sorozatát indítják el a sejten belül. A túl sok vagy túl kevés jel katasztrofális lehet, ami nagyon megnehezíti ennek az útvonalnak a tanulmányozását a sejtfelszíni receptorokat stimuláló standard technikákkal.

Az embrionális fejlődés során a Wnt számos szerv fejlődését szabályozza, mint például a fej, a gerincvelő és a szem. Felnőtteknél számos szövetben is fenntartja az őssejteket: Bár az elégtelen Wnt-jelátvitel szövetjavítási kudarcot okozhat, rák esetén fokozott Wnt-jelátvitelhez vezethet.

Nehéz elérni a szükséges egyensúlyt ezen útvonalak szabályozására szolgáló standard módszerekkel, például kémiai stimulációval. A probléma megoldására a kutatók úgy tervezték meg a receptorfehérjét, hogy reagáljon a kék fényre. Ily módon a fény intenzitásának és időtartamának beállításával finomhangolhatják a Wnt szintet.

"A fényt, mint kezelési stratégiát a fotodinamikus terápiában alkalmazták, amelynek előnye a biokompatibilitás, és nincs maradék hatás a kitett területen. A legtöbb fotodinamikus terápia azonban általában fényt használ nagy energiájú vegyszerek, például reaktív oxigénfajták előállítására. a normál szövetek és a beteg szövetek megkülönböztetése lehetetlenné válik a célzott terápia" - mondta Zhang: "Munkánkban megmutattuk, hogy a kék fény aktiválhatja a jelátviteli útvonalakat a békaembriók különböző részeiben. enyhíteni a célon kívüli toxicitás kihívását."

A kutatók bemutatták technológiájukat, és ellenőrizték annak beállíthatóságát és érzékenységét a békaembriók gerincvelőjének és fejének fejlődésének elősegítésével. Feltételezték, hogy technológiájuk más membránhoz kötött receptorokon is alkalmazható, amelyek nehezen célozhatók, valamint más állatokon, amelyek osztoznak a Wnt útvonalon, hogy jobban megértsék, hogyan szabályozzák ezek az útvonalak a fejlődést, és mi történik, amikor véget érnek.

"Miközben folyamatosan bővítjük fényérzékeny rendszerünket, hogy lefedje az embrionális fejlődés más alapvető jelátviteli útvonalait, a fejlődésbiológiai közösséget olyan értékes eszközökkel látjuk el, amelyek segíthetnek meghatározni a számos fejlődési folyamat mögött meghúzódó jeleredményeket" - mondta Yang. .

A kutatók azt is remélik, hogy a fényalapú technológia, amelyet a Wnt tanulmányozására használnak, megvilágítja a szövetek helyreállítását és az emberi szövetek rákkutatását.

"Mivel a rák általában túlaktivált jeleket foglal magában, úgy gondoljuk, hogy a fényérzékeny Wnt aktivátorok felhasználhatók a rák progressziójának tanulmányozására élő sejtekben" - mondta Zhang. "Az élősejtes képalkotással kombinálva kvantitatívan meg tudjuk majd határozni, hogy mi az, ami a normál sejteket rákos sejtekké alakíthatja át. A jelküszöb adja a fő adatot a jövőben a precíziós gyógyászatban célzott specifikus kezelések kidolgozásához."